Латентность ВИЧ

ББК 28.074
Б72

Рисунки автора

Бобкова М.Р.
Латентность ВИЧ. – М.: Человек, 2021. – 228 с., ил.

ISBN 978-5-906132-57-4

Книга посвящена актуальной проблеме излечения ВИЧ-инфекции
и предназначена для врачей всех медицинских специальностей, связанных с диагностикой, мониторингом и лечением ВИЧ-инфекции,
а также для студентов и всех, кто хочет расширить свои представления об этом инфекционном заболевании.
В тексте содержится большое количество авторских цветных
иллюстраций, а также перечень литературы, рекомендуемой для
самостоятельного чтения.

Б72

ББК 28.074

© Бобкова М.Р., 2020
© Издательство «Человек»,   
издание, оформление, 2021  
ISBN 978-5-906132-57-4

Дорогие коллеги!

Автор с волнением представляет
вам свою новую книгу из цикла монографий, посвященных различным аспектам исследования ВИЧ-инфекции.
За годы, прошедшие с момента издания предыдущей книги, посвященной лекарственной устойчивости ВИЧ,
успехи антиретровирусной терапии
стали еще более очевидными. Появились новые эффективные препараты
и схемы лечения, которое теперь назначается сразу после установления
диагноза; это позволяет снизить вирусную нагрузку до самых низких значений и остановить прогрессирование
ВИЧ-инфекции. Методы первичной диагностики также усовершенствовались,
стали доступными и надежными быстрые тесты, благодаря чему многие
инфицированные люди могут узнать
о своем диагнозе своевременно. Наконец, значительно вырос охват терапией во всех странах, и цель 90–90–90
становится все более реальной.
Все эти, безусловно, позитивные
перемены еще отчетливее обозначили
основную проблему антиретровирусной терапии – она должна быть пожиз
ненной, и прекращение лечения всегда 
ведет к возобновлению размножения
вируса. Переносимость новых АРТ-препаратов выше, чем у прежних, однако
долгосрочные отрицательные последствия лечения остаются заметной
проблемой. Субоптимальные режимы
терапии, особенно при нарушении приверженности, по-прежнему ассоциированы с повышением риска возникновения лекарственно-устойчивых штаммов
ВИЧ. Наконец, обеспечение непрерывного лечения всех инфицированных
людей тяжким экономическим бременем легло на плечи всех без исключения государств. 
Все это время наука непрерывно 
и динамично развивалась, и нынешнее состояние знаний о ВИЧ позволяет наконец с полным основанием
говорить о возможности излечения
ВИЧ-инфекции. Научная литература
последних десяти-двенадцати лет наполнена информацией о разработке
подходов к полному уничтожению вируса в организме инфицированных
людей либо созданию условий, при
которых ВИЧ не сможет нанести вред
иммунной системе.
Одним из основных вызовов на пути
таких разработок является латентное
состояние ВИЧ, в котором вирус, сохраняя свой генетический материал в инфицированной клетке, перестает размножаться, а значит, и быть мишенью
АРТ. Латентно инфицированные клетки
составляют основу для формирования
резервуаров ВИЧ даже в условиях оптимального лечения. Понимание механизмов ухода ВИЧ в состояние латентности – это ключ к преодолению такого
состояния, и огромное число научных
работ последних лет было посвящено
изучению этого феномена. Современные представления о латентных резервуарах ВИЧ и причинах их формирова
3

ния позволили перейти к практическим
шагам, и в настоящее время некоторые
способы излечения ВИЧ-инфекции находятся на разных стадиях клинических
испытаний.
В этой книге автором предпринята
попытка суммировать и систематизировать информацию, касающуюся феномена латентности ВИЧ, механизмов формирования резервуаров, методов оценки их объема, а также состояния разработок способов эрадикации
и функционального излечения ВИЧинфекции. Значительная часть содержания книги может показаться слож
ной для понимания, однако автор заверяет читателя, что главное – это
желание разобраться в проблеме.
Внимательное и неторопливое прочтение книги поможет читателю, как и автору, с удовольствием погрузиться 
в одну из интереснейших тем современной медицины.
Как и прежде, автор выражает глубокую благодарность всем слушателям своих лекций и выступлений, интерес и вопросы которых инициировали написание монографии. Отклики
и пожелания будут учтены автором 
в работе над следующей книгой!

Содержание

I. Биологические основы латентности ВИЧ ....................................................................9
Патогенез ВИЧ-инфекции ..................................................................................................9 
Заражение и ранние события ВИЧ-инфекции..............................................................9
Вирусологический синапс....................................................................................11 
Острая ВИЧ-инфекция ........................................................................................12
Активация иммунной системы при ВИЧ-инфекции....................................................14
Хроническая ВИЧ-инфекция........................................................................................17
Формирование резервуаров ВИЧ................................................................................19
Размножение ВИЧ в клетке ..............................................................................................19
Структура вириона ВИЧ ..............................................................................................20
Геном ВИЧ ....................................................................................................................21 
Структурные белки ВИЧ ..............................................................................................22
Gag........................................................................................................................22
Предшественник Gag-Pol....................................................................................22
PR ........................................................................................................................22
RT..........................................................................................................................22
IN ..........................................................................................................................22
Env ........................................................................................................................23
Жизненный цикл ВИЧ ..................................................................................................23
Интеграция ВИЧ ................................................................................................................24
Неинтегрированные формы кДНК ..............................................................................24
Формирование PIC в цитоплазме клетки....................................................................25
3’-процессинг кДНК ......................................................................................................26
Транслокация PIC в ядро клетки ................................................................................27
Поиск участка интеграции кДНК..................................................................................28
Транскрипция провирусной ДНК ВИЧ..............................................................................30
Роль архитектуры хроматина ......................................................................................30
Собственно транскрипция провируса ВИЧ ................................................................31
Белок Tat........................................................................................................................33
Ориентация провируса и транскрипционная интерференция ..................................34
Посттранскрипционная модификация мРНК ВИЧ ....................................................36
Сплайсинг и трансляция ..................................................................................................37
Сплайсинг РНК ВИЧ ....................................................................................................37
Синтез вирусных белков и сборка вирионов..............................................................39
Сборка и отпочковывание новых вирионов................................................................42
Клеточные и вирусные механизмы персистенции ВИЧ ................................................44 
Эпигенетические факторы клеточной латентности ВИЧ ..........................................45
Ремоделирование хроматина и модификации гистонов ..................................45
Метилирование ДНК............................................................................................47
МикроРНК и антисмысловые РНК......................................................................48
Неэпигенетические факторы персистенции ВИЧ ......................................................51
Клеточные факторы транскрипции ....................................................................51
Секвестрация P-TEFb..................................................................................51

Другие факторы транскрипции ..................................................................52
Вирусные факторы транскрипции ..............................................................53
Рекомендованная литература..........................................................................................56

II. Резервуары и АРТ ..........................................................................................................57
Антиретровирусная терапия ..........................................................................................57 
Механизмы действия антиретровирусных препаратов ............................................57
Ингибиторы проникновения................................................................................58
Ингибиторы обратной транскриптазы................................................................60
Ингибиторы интегразы ........................................................................................61
Ингибиторы протеазы..........................................................................................62
Возможности и ограничения современной АРТ ............................................................62
Динамика популяции ВИЧ в ходе АРТ............................................................................64
Латентность или остаточная репликация? ....................................................................66
Клеточные резервуары ВИЧ............................................................................................71
Покоящиеся CD4+ Т-клетки........................................................................................73
Формирование CD4+ Т-клеточных резервуаров ......................................................74
Макрофаги ..................................................................................................................76
Микроглия ....................................................................................................................80
Другие клетки – потенциальные резервуары ВИЧ....................................................82
АРТ и резервуары ............................................................................................................83
Начало формирования резервуаров ВИЧ ................................................................84
Раннее начало АРТ снижает объем резервуаров ВИЧ ............................................86
Хроническая инфекция и резервуары ......................................................................87
Пролиферация Т-клеток и клональная экспансия....................................................88
Факторы, влияющие на объем резервуаров..............................................................91
Изменчивость ВИЧ и резервуары ..............................................................................92
Лекарственная устойчивость и «архивация» резистентных вирусов......................93
Отмена АРТ и резервуары..........................................................................................94
Ингибиторы интегразы ВИЧ и резервуары................................................................97
Анатомические резервуары ВИЧ ..................................................................................100
Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) ..........................................................................101
Лимфоидная ткань ....................................................................................................102
Урогенитальный тракт ..............................................................................................104
ЦНС ............................................................................................................................105
Подходы к решению проблемы санктуариев ..........................................................107
Рекомендованная литература ......................................................................................110

III. Методы анализа популяции латентного ВИЧ ........................................................111
Способы измерения объема резервуаров ВИЧ ..........................................................112
Quantitative Viral Outgrowth Assay (QVOA) ..............................................................112
Молекулярные методы..............................................................................................115
ДНК ВИЧ в клетке ..............................................................................................115
Alu-gag PCR........................................................................................................117
Методы индукции вирусной РНК ......................................................................119
TILDA ..................................................................................................................121

Транскрипционно- и трансляционно-компетентные вирусы ..................................123
Тотальная ДНК для оценки объема резервуаров ..................................................125
Клеточные маркеры латентных резервуаров ВИЧ..................................................126
Модели для изучения латентности ВИЧ ......................................................................126
Клеточные линии in vitro............................................................................................127
Активированные Т-клетки ................................................................................128
Покоящиеся клетки............................................................................................129
Гуманизированные мыши ........................................................................................130
Обезьяны (non-human primates) ..............................................................................134
«Элитные контроллеры» ..........................................................................................138
Механизмы контроля репликации ВИЧ у EC ..................................................140
Резервуары ВИЧ у элитных контроллеров ......................................................142
Рекомендованная литература ......................................................................................145

IV. Подходы к эрадикации и функциональному излечению 
ВИЧ-инфекции ..................................................................................................................146
Эрадикация и функциональное излечение..................................................................146
Трансплантация стволовых клеток ..............................................................................147
Генная терапия ..............................................................................................................153
Инструменты генетического редактирования..........................................................154
Генная терапия в лечении ВИЧ-инфекции ..............................................................158
Манипуляции с CCR5........................................................................................158
Провирусная ДНК ВИЧ – мишень генной терапии..........................................160
Другие мишени генной терапии ВИЧ-инфекции..............................................162
Раннее начало лечения ................................................................................................164
Посттерапевтический контроль ....................................................................................168 
Основные терапевтические стратегии ........................................................................172
Стратегии shock-and-kill ............................................................................................173
Фармакологические подходы: LRAs ................................................................173
Цитокины и рецепторы..............................................................................174
Гистоновые деацетилазы..........................................................................177
Гистоновые и ДНК-метилазы ....................................................................179
Агонисты протеинкиназы С ......................................................................179
BET-ингибиторы ........................................................................................180
Другие потенциальные LRAs ....................................................................180
Иммунологические подходы ............................................................................183
Терапевтическая вакцина ........................................................................183
Стимуляция CTL-ответа ......................................................................183
DC-вакцина ..........................................................................................186
Адоптивная иммунотерапия ....................................................................189
Химерные антигенные рецепторы......................................................189
Широко нейтрализующие антитела....................................................191
Клеточные эффекты антител..............................................................193
Immune checkpoints inhibitors ..............................................................195
Усиление апоптоза ............................................................................................197
Стратегии block-and-lock ..........................................................................................200

Вирусные белки – объекты block-and-lock ......................................................201
Didehydro-Cortistatin A (dCA) ....................................................................201
Tat-транс-доминантные негативные белки и Nullbasic............................203
Ингибирование инициации и элонгации транскрипции ..................................203
Гибридный белок HEXIM1-Tat ..................................................................203
Triptolide......................................................................................................204
Ингибиторы HSP90....................................................................................204
Ингибиторы FACT ......................................................................................204
Модуляторы BRD4 ....................................................................................204
Ингибиторы mTOR ....................................................................................205
LEDGINs ............................................................................................................205
РНК-индуцированный эпигенетический silencing............................................206
Иммунологические подходы в стратегии block-and-lock ................................208
Рекомендованная литература ......................................................................................211

V. Организация клинических исследований резервуаров ВИЧ ..............................213
Аналитическое прерывание АРТ ..................................................................................213
Риски аналитического прерывания АРТ ..................................................................213
Этические вопросы....................................................................................................215
Вопросы терминологии ....................................................................................215
Информированное согласие ............................................................................216
Группа плацебо..................................................................................................217
Дизайн испытаний, включающих ATI ......................................................................218
Критерии включения..........................................................................................218
Критерии исключения........................................................................................219
End-points и критерии возобновления АРТ......................................................220
Мониторинг в периоде ATI ................................................................................223
Посттерапевтические контроллеры и ATI........................................................225
Рекомендованная литература ......................................................................................227

Патогенез ВИЧ-инфекции

Природным и наиболее распространенным способом заражения ВИЧ,
как известно, является гетеросексуальный половой контакт; другими, относительно менее распространенными вариантами заражения являются
процедуры, связанные с переливанием
крови и ее продуктов, совместное использование инструментария при употреблении наркотиков, гомосексуальные контакты и вертикальная передача (от матери к ребенку). В данном
разделе будет прежде всего обсуждаться первый вариант инфицирования, при этом доказанных существенных различий патогенеза инфекции
между путями передачи не существует. Основная задача раздела – определить, на каком этапе развития ВИЧинфекции происходит формирование
латентного вируса и какие события
этому предшествуют.

Заражение и ранние события 
ВИЧ-инфекции

О самых ранних событиях, происходящих в момент заражения ВИЧ 
в вагинальной или ректальной слизистой оболочке человека, известно
очень мало, и основные наблюдения
сделаны были на модели обезьяньих
вирусов (например, вируса иммуноде
фицита шимпанзе, SIVcpz); впрочем,
нет никаких оснований полагать, что
заражение у человека происходит 
и развивается как-то иначе.
Итак, уже только по тому факту, что
вероятность заражения ВИЧ в отдельном контакте составляет от 1:1000 до
1:250, можно догадаться, что передача
вируса от человека к человеку осуществляется непросто.
Заражение ВИЧ может быть вызвано как свободными вирионами, находящимися в сперме, так и вирусными
частицами, ассоциированными с находящимися там же лейкоцитами, после
их высвобождения. Вопрос о непосредственном заражении эпителиальных клеток слизистой остается до
конца не выясненным, очевидно лишь,
что их основной вклад в патогенез
ВИЧ-инфекции заключается в том, что
они позволяют (и помогают) вирусу
достичь клеток-мишеней. 
На поверхности эпителиальных клеток нередко находятся адгезивные
молекулы, способствующие неспецифическому «прилипанию» вирусных
частиц. Продвижение в субэпителий
происходит одним из следующих способов: 1) трансцитоз – захват вирусной частицы на внешней стороне мембраны клетки и перенос в интактной
форме сквозь цитоплазму (эндоцитозэкзоцитоз – то же, но в составе 
«пузырька»); такой способ характерен для слизистой оболочки ЖКТ; 

9

I. Биологические основы 
латентности ВИЧ

2) проникновение через межклеточные «щели»; этот способ осуществляется там, где есть однослойный
эпителий (шейка матки, прямая кишка);
3) перенос с участием дендритных
клеток; типичен для слизистой оболочки, покрытой многослойным эпителием (влагалище, ротовая полость,
крайняя плоть); 4) проникновение через
участки повреждения (травма, изъязвления); именно поэтому наличие
воспалительных заболеваний урогенитального тракта способствует заражению ВИЧ; 5) продуктивное заражение
чувствительных клеток, находящихся
в верхних слоях эпителия (например,
клеток Лангерганса). Строгой зависимости от участка проникновения, однако, не существует, и во всех компартментах организма возможна реализация любого из этих способов.
Независимо от способа проникновения, уже через 30–60 минут после
контакта вирус оказывается в более
глубоких слоях слизистой оболочки –
lamina propria, где происходит его
встреча с первым участником цепочки

диссеминации вируса – дендритными
клетками (dendritic cell, DC), и в первую очередь клетками Лангерганса
(так называют популяцию DCs, отличающихся тем, что они никогда не покидают пределов слизистой оболочки).
Продуктивное заражение клеток
Лангерганса возможно, хотя уровень
продукции вируса в них весьма невелик. Их главная роль в диссеминации
ВИЧ на ранних этапах инфекции определяется совсем не производством
новых вирусных частиц, а существованием неспецифического механизма,
позволяющего этим клеткам захватывать вирионы и сохранять их в цитоплазме в течение нескольких дней (это
явление называют интернализацией).
В этом периоде времени при благоприятных обстоятельствах клетки Лангерганса и другие DCs в контакте клеткаклетка передают «сконцентрированные» вирусные частицы другим мишеням – и тогда распространение вируса
вступает в стадию продуктивной инфекции. Параллельно с этим DCs выполняют и основную свою функцию –

I. Биологические основы латентности ВИЧ

10